INGENIERÍA ELECTROMECÁNICAGRUPO: 504 “A”

OPCIÓN: ORDINARIO

PRESENTA: BORJAS GÓMEZ JOSÉ CONCEPCIÓN LANDERO DELGADO RUBÉN ELIUD

OLAZO HERNÁNDEZ OMAR ALFREDO REYES CONTRERAS RODOLFO ALDAIR

MISANTLA, VER. A 18 DE SEPTIEMBRE DE 2014

INSTITUTO TECNOLÓGICO SUPERIOR DE MISANTLA

MÁQUINAS ELECTRICAS

DOCENTE: ING. ROBERTO CARLOS CABRERA JIMÉNEZ

UNIDAD 2MOTORES DE CORRIENTE DIRECTA

INTRODUCCIÓN

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Los motores de cd la misma maquina puede operar tanto como motores como generadores, solo es una cuestión de la dirección del flujo de potencia que circule a través de ella

GENERALIDADES EN MOTORES DE CORRIENTE DIRECTA

Un motor de corriente directa es otra forma de conectar la máquina de cd, en este caso se utiliza una fuerza eléctrica para transformarla en energía mecánica.

El motor de cd tiene también 2 circuitos principales para su funcionamiento: el circuito de campo o estator y el circuito de la armadura o rotor. El voltaje es suministrado a la armadura a través de las escobillas y el conmutador

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El giro o rotación de un motor de corriente directa puede ser producido por imanes permanentes o bien por un devanado de campo y al campo magnético de la armadura, el cual es producido por la corriente resultante al aplicar una tensión a través de las escobillas y el conmutador.

La regla de la mano derecha para motores muestra la relación entre el devanado de campo y el devanado de la armadura que son los 2 circuitos principales del motor, determinando la dirección de rotación o giro del conductor o armadura.

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DESCRIPCIÓN DE LA RELACIÓN ENTRE PAR Y FUERZA

De acuerdo con la ley de Biot Savart, se produce una fuerza f1 ortogonal en el lado 1 de la bobina, lo mismo ocurre en el lado 2 de la bobina desarrollándose una fuerza f2 . Las fuerzas f1 y f2 se desarrollan de tal forma que tienden a producir un movimiento o giro de la armadura del motor, este sentido de rotación como se indicó antes queda determinado por la regla de la mano derecha para motores.

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ANÁLISIS DE LA FUERZA CONTRAELECTROMOTRIZ EN EL MOTOR

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El voltaje inducido en el conductor siempre es opuesto al voltaje aplicado a la máquina. Por lo tanto el voltaje inducido se encuentra en oposición al voltaje aplicado, a este fenómeno se le conoce como fuerza contraelectromotriz.

La fcem tiene una función importante en el funcionamiento del motor debido a que nos permite limitar la corriente en la armadura de la máquina.

ESTUDIO DE LA RELACIÓN ENTRE PAR Y VELOCIDAD.

La relación entre el par y la velocidad de un motor, está relacionada con el tipo de excitación de la máquina; al igual que ocurrió con el generador el motor dc puede excitarse de diferentes formas, las cuales dan características propias en cuanto a su velocidad y su par.

En la figura se muestran las gráficas de par versus velocidad para cada uno de los diferentes tipos de excitación del motor dc.

ANÁLISIS DE LAS CARACTERÍSTICAS OPERATIVAS DEL MOTOR

Los motores de corriente directa se clasifican de acuerdo a la forma en que se conectas sus devanados de campo con la fuente de excitación.

Existen cinco tipos de motores de cd de uso general:

• Motor de cd de excitación independiente.

• Motor de cd en derivación2

• Motor de cd de imán permanente.

.• Motor de cd en serie.

• Motor de cd compuesto.

REGULACIÓN DE LA VELOCIDAD DEL MOTOR.

Una de las razones por las cuales hoy día se utilizan los motores de cd es por la facilidad con que su desempeño se adapta para satisfacer las demandas de la industria. La facilidad en el control de su velocidad a cualquier par demandado por la carga y sin tener que realizar ningún cambio en su construcción lo mantienen vigente en sus diferentes aplicaciones.

La regulación de velocidad en un motor es una medida del cambio de velocidad desde su operación en vacío hasta su operación a plena carga, expresada generalmente en porciento de la velocidad correspondiente a la carga nominal esto es:

EFECTO DE LA REACCION DE ARMADURA SOBRE EL CAMPO DE FLUJO

Es el efecto de la fmm de la armadura sobre la distribución del campo.

Esto ocurre debido a que la corriente que fluye en el devanado de

armadura crean una fuerza magnetomotriz que distorsiona y debilita el

flujo proveniente de los polos. Este fenómeno ocurre tanto en motores

como en generadores.

Cuando un motor funciona en vacío la pequeña corriente que fluye en

el inducido no afecta de manera significativa el flujo φ1 proviene de

los polos. Sin embargo cuando la armadura transporta su corriente

nominal produce una fmm, la cual si actuara sola, producirá un flujo

φ2.

Distribucion de flujo de un motor Distribucion de flujo de un motor

que funciona sin carga que funciona con carga

ANALISIS PARA LA COMPENSACION DE LA REACCION DE ARMADURA

Desplazamiento de las escobillas

Polos o interpolos de conmutación

Devanados de compensación

Desplazamiento de las escobillas

Este método consiste en desplazar las escobillas moviéndolas de su posición

neutra sin carga (eje neutro geométrico) para que cuando el motor entre en

operación y al desplazarse el plano neutro se compense por el adelante que

previamente se les hizo a las escobillas.

Polos o interpolos de conmutación

Este método consiste en la utilización de polos estrechos denominados

interpolos o polos de conmutación, estos se colocan en la región interpolar

centrados a lo largo del eje neutro de la máquina

Devanado de los interpolos en una máquina de cd

Devanados de compensación

En este método se colocan unos devanados de compensación en

serie con la bobina de la armadura. Están ubicados en las ranuras

poco profundas cortadas en las caras de los polos del campo

principal. Al igual que los interpolos, estos devanados producen un

flujo igual y opuesto al que establece la fmm de la armadura.

Devanado compensador en una maquina cd

ESTUDIO DEL EFECTO DE LA REACCIÓN DE

INDUCIDO SOBRE LA REGULACIÓN DE VELOCIDAD

Es el efecto de la fuerza magnetomotriz por los conductores en el

devanado del inducido al reducir y distorsionar el flujo mutuo en el

entrehierro resultado de la interacción con los devanados de campo con

excitación serie y/o shunt.

BIBLIOGRAFÍA

1.- Maquinas eléctricas . Stephen J. Chapman Quinta edición

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